সূচিপত্র
- 1. পণ্যের সারসংক্ষেপ
- 1.1 মূল সুবিধা এবং লক্ষ্য বাজার
- 2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electrical and Transfer Characteristics
- 2.3 Switching Characteristics
- 3. Performance Curve Analysis
- 4. Mechanical, Packaging & Assembly Information
- 4.1 Pin Configuration and Schematic
- 4.2 সোল্ডারিং এবং হ্যান্ডলিং
- ৫. অ্যাপ্লিকেশন নির্দেশিকা এবং ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়
- ৫.১ সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট
- 5.2 Critical Design Considerations
- 6. Technical Comparison and Differentiation
- 7. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (প্যারামিটার ভিত্তিক)
- 8. ব্যবহারিক নকশা কেস স্টাডি
- 9. কার্যনীতি
- ১০. প্রযুক্তির প্রবণতা
1. পণ্যের সারসংক্ষেপ
EL263X সিরিজটি উচ্চ-গতির, লজিক গেট আউটপুট ফটোকাপলার (অপটোআইসোলেটর) পরিবারের প্রতিনিধিত্ব করে। এই ডিভাইসগুলি উচ্চ গতিতে ডিজিটাল লজিক সংকেত প্রেরণের সময় ইনপুট এবং আউটপুট সার্কিটের মধ্যে বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদানের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। মূল কাজ হল একটি ইনপুট লজিক স্তর (HIGH/LOW) কে একটি সংশ্লিষ্ট, কিন্তু বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন, আউটপুট লজিক স্তরে রূপান্তর করা।
প্রাথমিক প্রয়োগ হল এমন পরিস্থিতিতে যেখানে গ্রাউন্ড লুপ নির্মূল, নয়েজ ইমিউনিটি এবং ভোল্টেজ লেভেল শিফটিং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এগুলি সাধারণত ডেটা ট্রান্সমিশনে পালস ট্রান্সফরমারের বিকল্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা একটি সলিড-স্টেট, সম্ভাব্য আরও নির্ভরযোগ্য এবং কমপ্যাক্ট সমাধান প্রদান করে।
1.1 মূল সুবিধা এবং লক্ষ্য বাজার
EL263X সিরিজটি এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যার জন্য উচ্চ-গতির ডিজিটাল সিগন্যাল অখণ্ডতা এবং শক্তিশালী বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা উভয়ই প্রয়োজন। এর মূল সুবিধাগুলি এর নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত পরামিতি থেকে উদ্ভূত।
- High-Speed Data Transmission: সর্বোচ্চ 10 Mbit/s ডেটা রেট এবং সাধারণত 35-40 ns প্রোপাগেশন ডিলে সহ, এটি আধুনিক ডিজিটাল কমিউনিকেশন ইন্টারফেস, কম্পিউটার পারিফেরাল এবং মাল্টিপ্লেক্সিং সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত যেখানে টাইমিং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
- উচ্চতর নয়েজ ইমিউনিটি: ন্যূনতম 10 kV/μs কমন মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি (CMTI) (EL2631-এর জন্য) বৈদ্যুতিকভাবে নয়েজপূর্ণ পরিবেশে নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে, যেমন সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এবং মোটর ড্রাইভ, যেখানে আইসোলেশন ব্যারিয়ার জুড়ে বড়, দ্রুত ভোল্টেজ স্পাইক সাধারণ।
- উচ্চ বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ: The 5000 Vrms বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ একটি শক্তিশালী নিরাপত্তা ও সুরক্ষা বাধা প্রদান করে, যা শিল্প নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা, চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং শক্তিশালী অন্তরণ প্রয়োজন এমন অন্যান্য প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।
- প্রশস্ত তাপমাত্রা অপারেশন: -40°C থেকে +85°C পর্যন্ত নিশ্চিত কর্মক্ষমতা এটিকে স্বয়ংচালিত, শিল্প এবং বহিরঙ্গন প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেখানে চরম তাপমাত্রার সম্মুখীন হতে হয়।
- লজিক গেট সামঞ্জস্যতা: আউটপুট সরাসরি স্ট্যান্ডার্ড লজিক পরিবারের (LSTTL, TTL, 5V CMOS) সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা অতিরিক্ত বাফার সার্কিটের প্রয়োজন ছাড়াই ইন্টারফেস ডিজাইন সহজ করে।
লক্ষ্য বাজারটিতে শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ, পাওয়ার সাপ্লাই (AC-DC, DC-DC কনভার্টার), ডেটা অ্যাকুইজিশন সিস্টেম, কমিউনিকেশন ইন্টারফেস এবং যেকোনো ইলেকট্রনিক সিস্টেমের ডিজাইনাররা অন্তর্ভুক্ত, যেখানে নিরাপত্তা, শব্দ হ্রাস বা লেভেল শিফটিংয়ের জন্য ডিজিটাল সংকেতের গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা প্রয়োজন।
2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ
ডেটাশিটটি ব্যাপক বৈদ্যুতিক এবং সুইচিং বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে। সঠিক সার্কিট ডিজাইনের জন্য একটি বিস্তারিত ব্যাখ্যা অপরিহার্য।
2.1 Absolute Maximum Ratings
এগুলি এমন চাপ সীমা যা কোন অবস্থাতেই, এমনকি মুহূর্তের জন্যও অতিক্রম করা যাবে না। এই রেটিংয়ের বাইরে ডিভাইস পরিচালনা করলে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে।
- Input Forward Current (IF): 20 mA. ইনপুট ইনফ্রারেড LED কে একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর দিয়ে চালিত করতে হবে যাতে IF এই মানের নিচে থাকে।
- আউটপুট সরবরাহ ভোল্টেজ (VCC): 7.0 V. এটি আউটপুট পাশের V-তে প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন পরম সর্বোচ্চ ভোল্টেজ।CC পিন (পিন ৮)।
- আউটপুট ভোল্টেজ (VO): ৭.০ V। আউটপুট পিনে (৬, ৭) ভোল্টেজ এই সীমা অতিক্রম করবে না।
- আইসোলেশন ভোল্টেজ (VISO): 5000 Vrms 1 মিনিটের জন্য। এটি ইনপুট (পিন 1-4) এবং আউটপুট (পিন 5-8) বিভাগগুলির মধ্যে অন্তরণ বাধার ডাইলেকট্রিক শক্তির জন্য একটি পরীক্ষার প্যারামিটার।
- Soldering Temperature (TSOL): 260°C for 10 seconds. This guides the reflow soldering profile, indicating the peak temperature the package body can withstand.
2.2 Electrical and Transfer Characteristics
এই পরামিতিগুলি সাধারণ অপারেটিং অবস্থার অধীনে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে (TA = -40°C থেকে 85°C)।
- ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (VF): সাধারণত 1.4V IF=10mA এ। এটি একটি ভোল্টেজ উৎস থেকে চালিত হলে ইনপুট সিরিজ রেজিস্টর গণনা করতে ব্যবহৃত হয় (যেমন, Rসীমা = (Vউৎস - VF) / IF).
- Low Level Output Voltage (VOL): সর্বোচ্চ ০.৬V, IF=5mA এবং IOL=13mA এ। এটি বৈধ লজিক LOW ভোল্টেজ বজায় রেখে আউটপুটের কারেন্ট সিঙ্ক করার ক্ষমতা নির্ধারণ করে।
- Input Threshold Current (IFT): Maximum 5mA. This is the input current required to guarantee the output switches to a valid logic LOW state (VO < 0.6V). Design should use an IF মার্জিনের জন্য এটি থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি (যেমন, পরীক্ষার শর্তে দেখানো হয়েছে 7.5mA বা 10mA)।
- সরবরাহ কারেন্ট (ICCH, ICCL): আউটপুট আইসির স্থির কারেন্ট। ICCL (আউটপুট LOW) সামান্য বেশি (~14.5mA সাধারনত) ICCH (~12.5mA typ.) কারণ আউটপুট ট্রানজিস্টর সক্রিয় থাকে।
2.3 Switching Characteristics
এই প্যারামিটারগুলো উচ্চ-গতির সার্কিটে টাইমিং বিশ্লেষণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। পরীক্ষার শর্ত: VCC=5V, IF=7.5mA, CL=15pF, RL=350Ω.
- প্রপাগেশন ডিলে (tPLH, tPHL): ইনপুট কারেন্ট 3.75mA অতিক্রম করা থেকে আউটপুট ভোল্টেজ 1.5V অতিক্রম করা পর্যন্ত সময়। tPLH (ইনপুট HIGH-to-LOW থেকে আউটপুট LOW-to-HIGH) সাধারণত 35 ns, সর্বোচ্চ 100 ns। tPHL টাইপিক্যাল ৪০ ns, সর্বোচ্চ ১০০ ns। অ্যাসিমেট্রি (টাইপিক্যাল ৫ ns) পালস প্রস্থ বিকৃতিতে অবদান রাখে।
- পালস প্রস্থ বিকৃতি (PWD): |tPHL - tPLH|, সর্বোচ্চ ৩৫ ns। এটি প্রসারণ বিলম্বের পার্থক্য, যা ইনপুট পালস প্রস্থ থেকে আউটপুট পালস প্রস্থকে ভিন্ন করতে পারে। ঘড়ি বা সুনির্দিষ্ট সময় নির্ধারণ সংকেত প্রেরণের ক্ষেত্রে এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
- উত্থান/পতন সময় (tr, tf): tr (১০% থেকে ৯০%) সাধারণত ৪০ ns। tf (৯০% থেকে ১০%) সাধারণত ১০ ns। সক্রিয় পুল-ডাউন সার্কিটের জন্য দ্রুত পতন সময় সাধারণ বৈশিষ্ট্য।
- কমন মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি (CMTI): এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ আইসোলেশন প্যারামিটার। EL2631 ন্যূনতম ১০,০০০ ভি/μs (সাধারণত ২০,০০০ ভি/μs) নিশ্চিত করে, অন্যদিকে EL2630 নিশ্চিত করে ৫,০০০ ভি/μs। এটি ইনপুট এবং আউটপুট গ্রাউন্ডের মধ্যে দ্রুত ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্টের প্রতি আউটপুট স্টেটের প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিমাপ করে। উচ্চ সিএমটিআই কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে ভুল সুইচিং প্রতিরোধ করে।
3. Performance Curve Analysis
প্রদত্ত PDF অংশে পৃষ্ঠা ৫-এ "Typical Electro-Optical Characteristics Curves" উল্লেখ থাকলেও, নির্দিষ্ট গ্রাফগুলি পাঠ্যে অন্তর্ভুক্ত নেই। সাধারণত, একটি ফটোকাপলারের জন্য এই ধরনের কার্ভে অন্তর্ভুক্ত থাকবে:
- Current Transfer Ratio (CTR) vs. Forward Current: ইনপুট LED কারেন্টের সাপেক্ষে কাপল্ড আউটপুট কারেন্টের কার্যকারিতা দেখায়, যদিও একটি লজিক গেট আউটপুটের জন্য এটি IC-এর অভ্যন্তরীণ বিষয়।
- Propagation Delay vs. Temperature: অপারেটিং তাপমাত্রার পরিসরে কিভাবে সিগন্যাল টাইমিং প্যারামিটার পরিবর্তিত হয় তা প্রদর্শন করে।
- Forward Voltage vs. Temperature: নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ (ΔVF/ΔTA ≈ -1.8 mV/°C), যা ধ্রুবক কারেন্ট ড্রাইভ ডিজাইনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
- আউটপুট ভোল্টেজ বনাম আউটপুট কারেন্ট (সিঙ্ক/সোর্স): আউটপুট ড্রাইভারের সামর্থ্যের বিস্তারিত বিবরণ দেবে।
ডিজাইনারদের উচিত কার্যকারিতার সীমা এবং ডিরেটিং বুঝতে এই গ্রাফগুলির জন্য প্রস্তুতকারকের সম্পূর্ণ ডেটাশিট পরামর্শ করা।
4. Mechanical, Packaging & Assembly Information
4.1 Pin Configuration and Schematic
ডিভাইসটি একটি স্ট্যান্ডার্ড ৮-পিন ডুয়াল ইন-লাইন প্যাকেজ (DIP)-এ আবদ্ধ।
- পিনআউট:
- Anode 1
- Cathode 1
- Cathode 2
- অ্যানোড ২
- গ্রাউন্ড (GND)
- আউটপুট ভোল্টেজ ২ (ভিআউট২)
- আউটপুট ভোল্টেজ ১ (ভিআউট১)
- সরবরাহ ভোল্টেজ (VCC)
- Truth Table (Positive Logic): Input HIGH = Output LOW; Input LOW = Output HIGH. The dual anode/cathode pins allow flexible connection of the input LED.
- ক্রিটিক্যাল বাইপাসিং: ভাল উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন একটি 0.1 µF (বা তার চেয়ে বড়) সিরামিক ক্যাপাসিটর অবশ্যই V এর মধ্যে সংযুক্ত থাকবেCC (পিন ৮) এবং GND (পিন ৫) এর মধ্যে সংযুক্ত থাকবে, ডিভাইস পিনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি স্থাপন করতে হবে। স্থিতিশীল অপারেশন এবং সুইচিং নয়েজ কমানোর জন্য এটি অত্যাবশ্যক।
4.2 সোল্ডারিং এবং হ্যান্ডলিং
সোল্ডারিংয়ের জন্য সর্বোচ্চ পরম রেটিং হল ১০ সেকেন্ডের জন্য ২৬০°C। এটি একটি স্ট্যান্ডার্ড লেড-ফ্রি রিফ্লো প্রোফাইলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। ওয়েভ বা হ্যান্ড সোল্ডারিংয়ের জন্য, প্যাকেজ ক্ষতি রোধ করতে কন্টাক্ট সময় এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। হ্যান্ডলিংয়ের সময় স্ট্যান্ডার্ড ESD (ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ) সতর্কতা পালন করা উচিত।
৫. অ্যাপ্লিকেশন নির্দেশিকা এবং ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়
৫.১ সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট
EL263X বহুমুখী। মূল অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে:
- ডিজিটাল ইন্টারফেস আইসোলেশন: একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং একটি ভিন্ন পাওয়ার ডোমেন বা একটি কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে অবস্থিত একটি পেরিফেরালের মধ্যে UART, SPI, বা I2C লাইনগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা।
- সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই প্রতিক্রিয়া: সেকেন্ডারি (আউটপুট) সাইড থেকে প্রাইমারি-সাইড কন্ট্রোলারে প্রতিক্রিয়া ত্রুটি সংকেত বিচ্ছিন্ন করা, যা নিরাপত্তা বিচ্ছিন্নতা এবং পাওয়ার সুইচিং ট্রানজিয়েন্ট থেকে শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।
- ডেটা লাইনে গ্রাউন্ড লুপ ব্রেকার: পৃথক গ্রাউন্ডযুক্ত সিস্টেমগুলির মধ্যে যোগাযোগ লিঙ্কে সঞ্চালনকারী স্রোত এবং শব্দ প্রতিরোধ করা।
- Logic Level Translator with Isolation: ভোল্টেজ স্তর পরিবর্তন করা (যেমন, 3.3V থেকে 5V) এবং একই সাথে গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করা।
5.2 Critical Design Considerations
- ইনপুট কারেন্ট সেটিং: গতি এবং মার্জিনের উপর ভিত্তি করে IF নির্বাচন করুন। পরীক্ষার শর্ত হল 7.5mA। 10-16 mA ব্যবহার করলে সুইচিং দ্রুততর হয় এবং নয়েজ মার্জিন ভালো হয় কিন্তু পাওয়ার ডিসিপেশন বৃদ্ধি পায়। সর্বদা একটি সিরিজ রেজিস্টর ব্যবহার করুন: RIN = (VDRIVE - VF) / IF. Remember VF তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায়।
- আউটপুট লোড: The test load is 350Ω to VCC. The output can sink a minimum of 13mA (IOL V বজায় রেখে অবস্থা)OL < 0.6V. Do not exceed the maximum output current (IO = 50 mA).
- Power Supply Decoupling: 0.1 µF বাইপাস ক্যাপাসিটরটি হল অপরিবর্তনীয়. এটি অনুপস্থিত থাকলে অসিলেশন, মিথ্যা ট্রিগারিং বা CMTI কর্মক্ষমতা হ্রাস হতে পারে।
- উচ্চ CMTI-র জন্য লেআউট: রেটেড CMTI অর্জন করতে, আইসোলেশন বাধা জুড়ে প্যারাসিটিক ক্যাপাসিট্যান্স কমিয়ে রাখুন। PCB-তে ইনপুট এবং আউটপুট ট্রেস শারীরিকভাবে পৃথক রাখুন। 5000V আইসোলেশনের জন্য প্রস্তুতকারকের সুপারিশকৃত ক্রিপেজ এবং ক্লিয়ারেন্স দূরত্ব অনুসরণ করুন।rms আইসোলেশন।
- EL2630 বনাম EL2631 নির্বাচন: প্রাথমিক পার্থক্যটি হল গ্যারান্টিযুক্ত সিএমটিআই। অত্যন্ত উচ্চ ডিভি/ডিটি নয়েজযুক্ত অ্যাপ্লিকেশনে, যেমন মোটর ড্রাইভ বা উচ্চ-শক্তি ইনভার্টারে EL2631 ব্যবহার করুন। কম চাহিদাসম্পন্ন পরিবেশের জন্য EL2630 উপযুক্ত।
6. Technical Comparison and Differentiation
স্ট্যান্ডার্ড 4N25/4N35 সিরিজের ফটোকাপলারগুলির (যেগুলি ট্রানজিস্টর আউটপুট) তুলনায়, EL263X ডিজিটাল সিস্টেমের জন্য নির্ধারক সুবিধা প্রদান করে:
- গতি: 10 Mbit/s vs. typically < 100 kbit/s for transistor-output couplers.
- আউটপুট টাইপ: Logic gate output with active pull-up and pull-down provides clean, fast edges and direct logic compatibility, unlike the open-collector transistor output which requires an external pull-up resistor and is slower.
- CMTI: Specified and guaranteed high CMTI (10 kV/µs) is a critical metric for industrial robustness, often not specified or much lower in basic couplers.
Compared to other high-speed couplers or digital isolators (based on capacitive or magnetic coupling), photocouplers like the EL263X offer the advantage of being based on well-understood optical technology with high intrinsic immunity to magnetic fields.
7. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (প্যারামিটার ভিত্তিক)
Q: আমি সর্বোচ্চ কত ডেটা রেট অর্জন করতে পারি?
A: ডিভাইসটি 10 Mbit/s অপারেশনের জন্য চিহ্নিত। সীমাবদ্ধ কারণগুলি হলো প্রচার বিলম্ব এবং পালস প্রস্থ বিকৃতি। একটি 50% ডিউটি সাইকেল বর্গ তরঙ্গের জন্য, সর্বোচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি আনুমানিক 1/(2 * tPHL) অথবা 1/(2 * tPLH), যেটি ছোট সেটি। সর্বোচ্চ বিলম্ব (100 ns) ব্যবহার করে, এটি প্রায় ~5 MHz দেয়। তবে, নন-রিটার্ন-টু-জিরো (NRZ) ডেটার জন্য, 10 Mbit/s হার বৈধ।
প্রশ্ন: একটি বাইপাস ক্যাপাসিটর বাধ্যতামূলক কেন?
উত্তর: অভ্যন্তরীণ আউটপুট স্টেজের উচ্চ-গতির সুইচিং V লাইনে আকস্মিক কারেন্ট স্পাইক সৃষ্টি করে।CC একটি স্থানীয়, নিম্ন-ইন্ডাকট্যান্স ক্যাপাসিটর ছাড়া, এই স্পাইকগুলি অভ্যন্তরীণ সরবরাহ ভোল্টেজকে ড্রুপ বা স্পাইক করতে পারে, যার ফলে অনিয়মিত অপারেশন, শব্দ মার্জিন হ্রাস এবং CMTI স্পেসিফিকেশন পূরণে ব্যর্থতা ঘটতে পারে।
প্রশ্ন: আমি কি সরাসরি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার পিন থেকে ইনপুট ড্রাইভ করতে পারি?
A> Yes, but you অবশ্যই একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর ব্যবহার করুন। ৩.৩V বা ৫V-এর একটি সাধারণ মাইক্রোকন্ট্রোলার পিন পর্যাপ্ত কারেন্ট সোর্স/সিঙ্ক করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, I পাওয়ার জন্যF ≈ ৩.৩V পিন থেকে ১০mA: R = (৩.৩V - ১.৪V) / ০.০১A = ১৯০Ω (১৮০Ω বা ২০০Ω স্ট্যান্ডার্ড মান ব্যবহার করুন)। MCU পিনের কারেন্ট ক্ষমতা সর্বদা যাচাই করুন।
প্রশ্ন: "স্ট্রোবেবল আউটপুট" বৈশিষ্ট্যটির অর্থ কী?
উত্তর: এটি আউটপুটকে একটি উচ্চ-প্রতিবন্ধক অবস্থায় বাধ্য করার ক্ষমতাকে বোঝায়। প্রদত্ত সত্য সারণীটি একটি নিষ্ক্রিয় ফাংশন দেখায় না, যদিও কিছু লজিক গেট ফটোকাপলারের একটি আউটপুট সক্ষম পিন থাকে। EL263X বর্ণনায় এটি উল্লেখ করা হয়েছে, কিন্তু পিনআউট এবং সারণীতে এর জন্য একটি নির্দিষ্ট পিন দেখানো হয়নি। ডিজাইনারদের নির্দিষ্ট প্রকরণে এই বৈশিষ্ট্যটির বাস্তবায়ন নিশ্চিত করা উচিত।
8. ব্যবহারিক নকশা কেস স্টাডি
Scenario: একটি শিল্প পরিবেশে মোটর শব্দের মধ্যে একটি 3.3V সেন্সর নোড এবং একটি 5V সিস্টেম কন্ট্রোলারের মধ্যে একটি 1 Mbit/s UART সিগন্যাল বিচ্ছিন্ন করা।
Design Steps:
- পার্ট নির্বাচন: কাছাকাছি মোটর থেকে আসা শব্দ সহ্য করার জন্য EL2631-এর উচ্চতর গ্যারান্টিযুক্ত CMTI (10 kV/µs) এর জন্য এটি বেছে নিন।
- ইনপুট সার্কিট: 3.3V সেন্সরের TX পিন ফটোকাপলার ইনপুট চালায়। I = 10mA-এর জন্য সিরিজ রেজিস্টর গণনা করুন:F = 10mA: RIN = (3.3V - 1.4V) / 0.01A = 190Ω। একটি 180Ω রেজিস্টর ব্যবহার করুন। অ্যানোড (পিন 1 বা 4) রেজিস্টরের সাথে সংযুক্ত করুন, ক্যাথোড (পিন 2 বা 3) সেন্সর GND-এর সাথে সংযুক্ত করুন।
- আউটপুট সার্কিট: সাপ্লাই ভিCC = কন্ট্রোলার সাইড থেকে 5V। পিন 8 (V) এর সরাসরি মধ্যে একটি 0.1 µF সিরামিক ক্যাপাসিটর স্থাপন করুনCC) এবং পিন 5 (GND)। আউটপুট পিন (6 বা 7) কে 5V কন্ট্রোলারের RX পিনের সাথে সংযুক্ত করুন। একটি সিরিজ রেজিস্টর (যেমন, 100Ω) প্রয়োজনে কার্যকরী সীমিত করতে যোগ করা যেতে পারে, কিন্তু লজিক ইনপুটের জন্য এটি কঠোরভাবে প্রয়োজনীয় নয়।
- PCB লেআউট: Place the photocoupler straddling the isolation gap on the PCB. Ensure >8mm creepage/clearance (consult safety standards for 5000Vrmsবাইপাস ক্যাপাসিটরের লিডগুলি খুব ছোট রাখুন।
- যাচাইকরণ: With this setup, a logic HIGH (3.3V) from the sensor TX will turn on the LED, causing the output to go LOW (<0.6V), which the 5V controller reads as a logic LOW. The signal is inverted, which can be corrected in software if necessary.
9. কার্যনীতি
EL263X অপটিক্যাল কাপলিং নীতিতে কাজ করে। একটি বৈদ্যুতিক ইনপুট সিগন্যাল একটি ইনফ্রারেড লাইট এমিটিং ডায়োড (LED) চালায়। ফরওয়ার্ড-বায়াসড হলে, LED ইনফ্রারেড আলো নির্গত করে। এই আলো একটি স্বচ্ছ বিচ্ছিন্নতা বাধা (সাধারণত একটি ছাঁচনির্মিত প্লাস্টিকের ফাঁক) অতিক্রম করে। অন্যদিকে, একটি মনোলিথিক সিলিকন ফটোডিটেক্টর এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এই আলো সনাক্ত করে। IC-তে একটি উচ্চ-লাভ অ্যামপ্লিফায়ার, শব্দ প্রতিরোধের জন্য একটি স্মিট ট্রিগার এবং একটি টোটেম-পোল আউটপুট ড্রাইভার স্টেজ অন্তর্ভুক্ত থাকে। আলোর উপস্থিতি বা অনুপস্থিতির উপর ভিত্তি করে ড্রাইভার সক্রিয়ভাবে আউটপুট পিনকে HIGH (V-এর দিকে) বা LOW (GND-এর দিকে) টানে, যা একটি পরিষ্কার, বাফারযুক্ত লজিক সিগন্যাল তৈরি করে যা ইনপুট থেকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন। বিচ্ছিন্নতা বাধা উচ্চ ভোল্টেজ সহনশীলতা প্রদান করে এবং গ্রাউন্ড লুপ প্রতিরোধ করে।CC) বা LOW (GND-এর দিকে) টানে, যা একটি পরিষ্কার, বাফারযুক্ত লজিক সিগন্যাল তৈরি করে যা ইনপুট থেকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন। বিচ্ছিন্নতা বাধা উচ্চ ভোল্টেজ সহনশীলতা প্রদান করে এবং গ্রাউন্ড লুপ প্রতিরোধ করে।
১০. প্রযুক্তির প্রবণতা
ফটোকাপলার প্রযুক্তি ক্রমাগত উন্নত হচ্ছে। EL263X এর মতো ডিভাইসগুলির সাথে প্রাসঙ্গিক প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে:
- উচ্চতর গতি: চলমান উন্নয়ন আধুনিক উচ্চ-গতির সিরিয়াল ইন্টারফেসের জন্য 50 Mbit/s-এর অধিক এবং এমনকি 100+ Mbit/s পরিসরে ডেটা রেট অর্জনের লক্ষ্য রাখে।
- কম বিদ্যুৎ খরচ: ইনপুট LED কারেন্টের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করা (IF) এবং আউটপুট সরবরাহকারী কারেন্ট (ICC) বহনযোগ্য এবং শক্তি-দক্ষ ডিভাইসের চাহিদা মেটাতে।
- উন্নত সংহতকরণ: SPI বা বিচ্ছিন্ন GPIO-এর মতো বহু-লাইন ইন্টারফেসে বোর্ডের স্থান ও খরচ সাশ্রয় করতে একটি প্যাকেজে একাধিক বিচ্ছিন্নতা চ্যানেল (দ্বৈত, চতুর্গুণ) একত্রিত করা।
- উন্নত CMTI: পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের সুইচিং গতি বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে (যেমন, SiC এবং GaN ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে), নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখার জন্য আরও উচ্চ CMTI রেটিং (25-100 kV/µs) সম্পন্ন আইসোলেটরের চাহিদা বৃদ্ধি পায়।
- প্যাকেজ ক্ষুদ্রীকরণ: থ্রু-হোল DIP প্যাকেজ থেকে সারফেস-মাউন্ট অপশন যেমন SOIC-8 এবং আরও ছোট ওয়াইড-বডি SOIC প্যাকেজে স্থানান্তর করা হচ্ছে, যাতে ঘন PCB ডিজাইন মিটানো যায়।
EL263X সিরিজটি একটি সুপ্রতিষ্ঠিত পারফরম্যান্স ব্র্যাকেটে অবস্থান করে, যা বিস্তৃত শিল্প ও যোগাযোগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গতি, আইসোলেশন শক্তি এবং নয়েজ ইমিউনিটির একটি শক্তিশালী ভারসাম্য প্রদান করে।
LED Specification Terminology
LED প্রযুক্তিগত পরিভাষার সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা
ফটোইলেকট্রিক কর্মক্ষমতা
| পরিভাষা | একক/প্রতিনিধিত্ব | সরল ব্যাখ্যা | কেন গুরুত্বপূর্ণ |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | প্রতি ওয়াট বিদ্যুতের জন্য আলোর আউটপুট, উচ্চ মানে বেশি শক্তি দক্ষ। | সরাসরি শক্তি দক্ষতা গ্রেড এবং বিদ্যুত খরচ নির্ধারণ করে। |
| আলোক প্রবাহ | lm (লুমেন) | উৎস থেকে নির্গত মোট আলো, যা সাধারণত "উজ্জ্বলতা" নামে পরিচিত। | আলো পর্যাপ্ত উজ্জ্বল কিনা তা নির্ধারণ করে। |
| Viewing Angle | ° (ডিগ্রি), উদাহরণস্বরূপ, 120° | যে কোণে আলোর তীব্রতা অর্ধেক হয়ে যায়, তা বিমের প্রস্থ নির্ধারণ করে। | আলোকিত পরিসর এবং সমরূপতা প্রভাবিত করে। |
| CCT (রঙের তাপমাত্রা) | K (কেলভিন), উদাহরণস্বরূপ, 2700K/6500K | আলোর উষ্ণতা/শীতলতা, কম মান হলুদাভ/উষ্ণ, বেশি মান সাদাটে/শীতল। | আলোর পরিবেশ এবং উপযুক্ত পরিস্থিতি নির্ধারণ করে। |
| CRI / Ra | এককহীন, ০–১০০ | বস্তুর রং সঠিকভাবে উপস্থাপনের ক্ষমতা, Ra≥৮০ ভালো। | রঙের সত্যতা প্রভাবিত করে, শপিং মল, যাদুঘরের মতো উচ্চ চাহিদাসম্পন্ন স্থানে ব্যবহৃত হয়। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য | nm (nanometers), উদাহরণস্বরূপ, 620nm (লাল) | রঙিন LED-এর রঙের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য। | লাল, হলুদ, সবুজ একরঙা এলইডিগুলির রঙের আভা নির্ধারণ করে। |
| Spectral Distribution | তরঙ্গদৈর্ঘ্য বনাম তীব্রতা বক্ররেখা | তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলির মধ্যে তীব্রতা বন্টন দেখায়। | রঙের রেন্ডারিং এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে। |
Electrical Parameters
| পরিভাষা | Symbol | সরল ব্যাখ্যা | নকশার বিবেচ্য বিষয় |
|---|---|---|---|
| ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | Vf | LED চালু করার জন্য সর্বনিম্ন ভোল্টেজ, যেমন "শুরুর থ্রেশহোল্ড"। | ড্রাইভার ভোল্টেজ অবশ্যই ≥Vf হতে হবে, সিরিজে সংযুক্ত LED-গুলির ভোল্টেজ যোগ হয়। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| সর্বোচ্চ পালস কারেন্ট | Ifp | স্বল্প সময়ের জন্য সহনীয় সর্বোচ্চ কারেন্ট, ডিমিং বা ফ্ল্যাশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত। | Pulse width & duty cycle অবশ্যই be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে, তার বেশি হলে ব্রেকডাউন হতে পারে। | সার্কিটে বিপরীত সংযোগ বা ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করতে হবে। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | চিপ থেকে সোল্ডারে তাপ স্থানান্তরের রোধ, যত কম হবে তত ভালো। | উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধের জন্য শক্তিশালী তাপ অপসারণ প্রয়োজন। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ সহ্য করার ক্ষমতা, মান যত বেশি, তত কম ঝুঁকিপূর্ণ। | উৎপাদনে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক ব্যবস্থা প্রয়োজন, বিশেষত সংবেদনশীল LEDs-এর জন্য। |
Thermal Management & Reliability
| পরিভাষা | মূল মেট্রিক | সরল ব্যাখ্যা | প্রভাব |
|---|---|---|---|
| জাংশন তাপমাত্রা | Tj (°C) | LED চিপের ভিতরের প্রকৃত অপারেটিং তাপমাত্রা। | প্রতি 10°C হ্রাস আয়ু দ্বিগুণ করতে পারে; অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা আলোর ক্ষয় এবং রঙের পরিবর্তন ঘটায়। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (ঘন্টা) | প্রাথমিক উজ্জ্বলতার 70% বা 80% এ নামতে সময়। | সরাসরি LED "সার্ভিস লাইফ" সংজ্ঞায়িত করে। |
| লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ | % (উদাহরণস্বরূপ, 70%) | সময়ের পর বজায় থাকা উজ্জ্বলতার শতাংশ। | দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে উজ্জ্বলতা ধরে রাখার ক্ষমতা নির্দেশ করে। |
| রঙের পরিবর্তন | Δu′v′ বা ম্যাকঅ্যাডাম উপবৃত্ত | ব্যবহারের সময় রঙ পরিবর্তনের মাত্রা। | আলোক দৃশ্যে রঙের সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করে। |
| Thermal Aging | উপাদান অবনতি | দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রার কারণে অবনতি। | উজ্জ্বলতা হ্রাস, রঙের পরিবর্তন বা ওপেন-সার্কিট ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। |
Packaging & Materials
| পরিভাষা | সাধারণ প্রকার | সরল ব্যাখ্যা | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| প্যাকেজ প্রকার | EMC, PPA, Ceramic | হাউজিং উপাদান চিপ রক্ষা করে, অপটিক্যাল/থার্মাল ইন্টারফেস প্রদান করে। | EMC: ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম খরচ; Ceramic: ভাল তাপ অপসারণ, দীর্ঘ জীবনকাল। |
| চিপ কাঠামো | সামনের দিক, ফ্লিপ চিপ | চিপ ইলেক্ট্রোড বিন্যাস। | ফ্লিপ চিপ: উন্নত তাপ অপসারণ, উচ্চতর কার্যকারিতা, উচ্চ-শক্তির জন্য। |
| ফসফর আবরণ | YAG, Silicate, Nitride | নীল চিপ কভার করে, কিছুকে হলুদ/লালে রূপান্তরিত করে, সাদাতে মিশ্রিত করে। | বিভিন্ন ফসফর কার্যকারিতা, CCT, এবং CRI কে প্রভাবিত করে। |
| লেন্স/অপটিক্স | Flat, Microlens, TIR | পৃষ্ঠের উপর অপটিক্যাল কাঠামো আলোর বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে। | দর্শন কোণ এবং আলোর বণ্টন বক্ররেখা নির্ধারণ করে। |
Quality Control & Binning
| পরিভাষা | Binning Content | সরল ব্যাখ্যা | Purpose |
|---|---|---|---|
| আলোকিত ফ্লাক্স বিন | কোড উদাহরণস্বরূপ, 2G, 2H | উজ্জ্বলতা অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ, প্রতিটি গোষ্ঠীর সর্বনিম্ন/সর্বোচ্চ লুমেন মান রয়েছে। | একই ব্যাচে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করে। |
| Voltage Bin | কোড যেমন, 6W, 6X | ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রেঞ্জ অনুসারে গোষ্ঠীবদ্ধ। | ড্রাইভার ম্যাচিং সহজ করে, সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করে। |
| কালার বিন | 5-step MacAdam ellipse | রঙের স্থানাঙ্ক অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ, নিশ্চিত করা হচ্ছে সংকীর্ণ পরিসীমা। | রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে, ফিক্সচারের মধ্যে অসম রঙ এড়ায়। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K ইত্যাদি। | CCT অনুসারে গ্রুপ করা, প্রতিটির নিজস্ব সংশ্লিষ্ট স্থানাঙ্ক পরিসীমা রয়েছে। | বিভিন্ন দৃশ্যের CCT প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। |
Testing & Certification
| পরিভাষা | Standard/Test | সরল ব্যাখ্যা | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষা | ধ্রুব তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী আলোকসজ্জা, উজ্জ্বলতা ক্ষয় রেকর্ডিং। | LED এর জীবনকাল অনুমান করতে ব্যবহৃত (TM-21 সহ)। |
| TM-21 | জীবনকাল অনুমান মান | LM-80 তথ্যের ভিত্তিতে প্রকৃত অবস্থার অধীনে জীবনকাল অনুমান করে। | বৈজ্ঞানিক জীবনকাল পূর্বাভাস প্রদান করে। |
| IESNA | ইলুমিনেটিং ইঞ্জিনিয়ারিং সোসাইটি | অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক, তাপীয় পরীক্ষা পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত করে। | শিল্প-স্বীকৃত পরীক্ষার ভিত্তি। |
| RoHS / REACH | পরিবেশগত প্রত্যয়ন। | ক্ষতিকর পদার্থ (সীসা, পারদ) নেই তা নিশ্চিত করে। | আন্তর্জাতিকভাবে বাজার প্রবেশের প্রয়োজনীয়তা। |
| ENERGY STAR / DLC | শক্তি দক্ষতা প্রত্যয়ন | আলোকসজ্জার জন্য শক্তি দক্ষতা ও কার্যকারিতা প্রত্যয়ন। | সরকারি ক্রয়, ভর্তুকি কর্মসূচিতে ব্যবহৃত, প্রতিযোগিতামূলকতা বৃদ্ধি করে। |